配電網(wǎng)三相潮流計算分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)配電網(wǎng)計算技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是配電網(wǎng)=相潮流計算分析 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)實施的配電自動化SCADA系統(tǒng)與調(diào)度自動化SCADA系統(tǒng)相比， 系統(tǒng)的量測點為配電變壓器的低壓側(cè)W及饋線的首端節(jié)點，而在干線和分支線路上沒有或 有少量的量測點（帶遙測FTU)。因此為了給運行人員提供電網(wǎng)的實時運行狀態(tài)，實時潮流計 算已成為配電自動化SCADA系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。從電網(wǎng)安全運行的角度來看，所關(guān) 屯、的不是功率不平衡所導(dǎo)致的穩(wěn)定問題，而是線路過載和電壓越限的問題。因此，實時潮流 計算問題回到求電網(wǎng)的電流、電壓分布問題。而從已投入的配電自動化SCADA系統(tǒng)測量的數(shù) 據(jù)可W看出，配電負荷存在嚴重的=相不對稱。因此，配網(wǎng)實時潮流計算除了要考慮電網(wǎng)結(jié) 構(gòu)的福射型、RA比值較大、節(jié)點支路眾多網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大等特點
[0003] 外，還應(yīng)考慮=相負荷不對稱的特點。如何開發(fā)出一種實用的配電網(wǎng)=相潮流計 算方法已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中配電網(wǎng)=相潮流計算存在誤差的缺陷，提供 一種配電網(wǎng)=相潮流計算分析方法來解決上述問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 配電網(wǎng)=相潮流計算分析方法，包括W下步驟：
[0007] 預(yù)處理過程，對實時網(wǎng)絡(luò)中各支路進行排序，得出支路計算序列，求得各支路末節(jié) 點所關(guān)聯(lián)的線路支路和負荷支路；
[000引進行前推過程計算，根據(jù)負荷節(jié)點各相負荷的復(fù)功率計算負荷支路電流，從各負 荷支路開始向潮流的前方直到源點根據(jù)KCL定理計算各支路的電流分布，求出源點的S相 電流；
[0009] 進行回代過程計算，由源點的^相電流，從源點向各負荷節(jié)點根據(jù)1(\^1^十算系統(tǒng)所 有節(jié)點的=相電壓；
[0010] 按求得的各負荷節(jié)點電壓修正前推過程中的負荷支路電流，迭代進行前推和回代 計算，直至相鄰兩次迭代的各節(jié)點電壓差均小于收斂闊值。
[0011] 所述的進行前推過程計算包括W下步驟：
[0012] 設(shè)各節(jié)點電壓初值為電源電壓，并WlOkV線電壓UAB作為參考相量；
[0013] 計算a、b、c各相的配變變壓器的有功損耗APi和無功損耗AQi,其計算公式如下：
[00W 其中，Ii為電流值，Ri為電阻值，U功電壓值，G功鐵屯、電導(dǎo)率，Xi為繞組漏抗，Bi為 鐵屯、電納率；
[0017] 計算負荷支路S相電流；
[0018] 由末端負荷支路按支路計算序列向電源點計算各支路的=相電流，其計算公式如 下：
[0020] 其中：Ia,k為支路K的A相電流，Ib,k為支路K的財目電流，Ic,k為支路K的C相電流，KN為 所有連接在支路K末節(jié)點上的支路集，?為支路K末節(jié)點所關(guān)聯(lián)的支路集。
[0021] 所述的進行回代過程計算包括W下步驟：
[0022] 將各線路段的阻抗用3 X 3階矩陣Zi表示，貝U
[0024] 其中：Zaa、Zbb和Zcc均為自阻抗；Zab、Zac、Zba、Zbc、Zcz和Zcb均為互阻抗；
[0025] 由電源支路開始，按計算序列的逆序計算網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點電壓，其計算公式如下：
[0027]其中：m為支路k的末節(jié)點號，S為支路k的首節(jié)點號，Zik為線路k的S相阻抗矩陣， Ia,k、lB,k和Ic,k分別為支路1^的立相電流，Ua,S為A相支路k的首節(jié)點電壓，Ub,S為財目支路k的首 節(jié)點電壓，化,S為討目支路k的首節(jié)點電壓，Ua,m為A相支路k的末節(jié)點電壓，Ub,m為B相支路k的 末節(jié)點電壓，Uc,m為C相支路k的末節(jié)點電壓。
[00%]所述的計算負荷支路=相電流包括W下步驟：
[0029] 計算AB相額定容量Sab、BC相額定容量Sbg和CA相額定容量Sga,其計算公式如下：
[0030] SAB = Pa+APa+w(Qa+AQa),
[0031] SBc=Pb+APb+w(Qb+AG!b)，
[0032] Sca=Pc+APc+w(Qc+AQc),
[0033] 其中：Pa為A相有功功率，Pb為B相有功功率，P。為C相有功功率，APa為A相有功損 耗，APb為B相有功損耗，APc為C相有功損耗，也為4相無功功率，Qb為B相無功功率，Qc為C相 無功功率，AQa為A相無功損耗，A化為B相無功損耗，AQc為C相無功損耗，W為計算系數(shù)；
[0034]計算配變變壓繞組電流，其計算公式如下：
[0036] 其中：IAB為AB相的線電流，Ibc為BC相的線電流，I CA為CA相的線電流，Uab為AB相的線 電壓，Ubc為BC相的線電壓，Uca為CA相的線電壓；
[0037] 計算配變高壓側(cè)負荷電流，其計算公式如下：
[0039] 其中：Ia為A相的線電流，Ib為財目的線電流，Ic為C相的線電流。
[0040] 所述的收斂闊值￡為0.001。
[0041 ] 有益效果
[0042] 本發(fā)明的配電網(wǎng)=相潮流計算分析方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比計算結(jié)果更加準確，考 慮因素更為全面。本發(fā)明通過前推和回代兩個過程進行迭代處理，每次迭代均對負荷電流 進行修正，經(jīng)過反復(fù)迭代和修正后，得出更加真實的電網(wǎng)潮流計算數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0043] 圖1為本發(fā)明的方法流程圖；
[0044] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中S相饋線模型圖；
[0045] 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中配變支路為配變支路為"A/Yo"接線的配電變壓器結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0046] 為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用W較佳的 實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：
[0047] 如圖2所示，配電網(wǎng)絡(luò)的基本單元是饋線，拓撲描述和潮流計算可W W饋線為單 位。圖帥的配變支路為"A/Yo"接線的配電變壓器，如圖3所示。IOkV配電線路的首端為松 馳節(jié)點（潮流計算中為保證雅可比矩陣非奇異而選取的節(jié)點，且僅有一個該節(jié)點），即樹狀 網(wǎng)絡(luò)的根節(jié)點。在實際配電自動化系統(tǒng)中配電線路的首端為變電站IOkV母線，在S相潮流 計算中作為=相對稱的電壓源節(jié)點。配電變壓器低壓測的量測點位于低壓并聯(lián)補償電容器 和低壓負荷并聯(lián)節(jié)點沿潮流方向的上方，因而潮流計算不再考慮并聯(lián)電容器的影響，即配 電變壓器低壓測為S相不對稱的PQ節(jié)點。
[0048] 如圖1所示，配網(wǎng)=相實時潮流計算問題可W描述為已知網(wǎng)絡(luò)拓撲和元件參數(shù)、配 電變壓器低壓側(cè)各相的有功功率和無功功率、變電站母線電壓的有效值，求網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的 電壓和流過各支路的電流。設(shè)變電站母線為=相對稱的電源節(jié)點，配電變壓器低壓側(cè)為負 荷節(jié)點、配電變壓器支路為負荷支路。
[0049] 本發(fā)明所述的配電網(wǎng)=相潮流計算分析方法，包括W下步驟：
[0050] 第一步，預(yù)處理過程。利用現(xiàn)有技術(shù)的方式，對實時網(wǎng)絡(luò)中各支路進行排序，得出 支路計算序列，求得各支路末節(jié)點所關(guān)聯(lián)的線路支路和負荷支路，此計算過程僅當開關(guān)變 位時觸發(fā)一次計算。
[0051] 第二步，進行前推過程計算。根據(jù)負荷節(jié)點各相負荷的復(fù)功率計算負荷支路電流， 從各負荷支路開始向潮流的前方直到源點根據(jù)K化定理計算各支路的電流分布，求出源點 的=相電流。其具體包括W下步驟：
[0052] (1)設(shè)各節(jié)點電壓初值為電源電壓，并WlOkV線電壓UAB作為參考相量。在后期迭 代過程中，則W計算到的=相電壓進行電流的修正運算。
[0053] (2)計算a、b、c各相的配變變壓器的有功損耗APi和無功損耗A化，其計算公式如 下：
[0054] AP = /,2 X 欠+ 巧 X :巧，
[0055] A經(jīng)二Zf XiT.+IZf x巧，
[00?]其中，Ii為電流值，Ri為電阻值，U功電壓值，G功鐵屯、電導(dǎo)率，Xi為繞組漏抗，Bi為 鐵屯、電納率。
[0化7]由此計算出 APa、AQa、APb、A化、APc、AQc。
[00